CN115166537B - 一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法，具体步骤如下：BMS与上位机通过CAN总线进行连接，BMS与工况机建立连接；制定检测步骤；上位机系统配置检测步骤；工况机配置检测步骤；加载配置的can协议文件，解析电流帧ID与其解析方式，并启动CAN数据监听；上位机监听CAN总线上传出的电流与电压数据；上位机对数据进行计算，判断是否与预先制定检测步骤一致；上位机计算电流与电压对应关系，形成针对这一个电池的电流与电压对应关系表；上位机判断检测步骤完成后，通过CAN总线将电池的电流与电压对应关系表写入电池BMS。该方法通过可灵活配置检测步骤的方式，可以兼容市面上的所有电池，并降低操作人员技能要求。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法。
背景技术
近年来，霍尔电流传感器产品因具有良好的精度及线性度、检测电压与输出信号高度隔离、高可靠性、低功耗以及维修更换方便等优点，广泛应用于航空、航天、通信、仪表、冶金以及铁路等军品和民品领域。在很多应用中要求霍尔电流传感器的零点输出为基准的2.5V，即检测电流为零时，传感器输出电压为2.5V，当检测电流为负方向时，传感器输出电压为一个小于2.5V的电压值，当检测电流正方向时，传感器输出电压为一个大于2.5V的电压值，检测电流与输出电压变化成线性关系。目前，常规的霍尔元件零点输出电压为供电电压的一半，而很多霍尔电流传感器的供电电压不是精确的固定值，而是一个范围，如4.5～5.5V等，这样会导致霍尔电流传感器的零点电压输出不稳定，甚至超过规定值。
不同的霍尔电流传感器由于采样的不同、工艺的不同从而导致电流、电压的基准不一致。即使同一种霍尔电流传感，同一批次也会有不一致情况出现。当我们在用BMS采集霍尔电流传感器给出的电压数据计算得出的电流不准确，为了使其电池更精准传统操作方式是通过人为经验编写电流和电压的对应关系表，在电池出厂后对电池进行电流测试，测试过程中发现电流不正确时，人为修正电流和电压的对应关系表，通过使用现有的cantest软件下发新的电流和电压的对应关系表给BMS，这个操作方式繁琐、复杂且准确率低，对电流不准情况改进效果不理想。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法，具体步骤如下：
S1、BMS与上位机通过CAN总线进行连接，BMS与工况机建立连接；
S2、制定检测步骤；
S3、上位机系统配置检测步骤，以JSON格式进行配置，并以文件形式进行保存；
S4、根据工况机内的霍尔传感器提供起始点的电流，电压和结束点的电流，电压，建立线性曲线，上位机通过建立线性曲线和根据配置的工况流程，计算出配置的工况值对应的电压值并存到内存队列A中；
S5、与BMS确定CAN总线交互协议；
S6、按照检测步骤配置工况机，并运行上位机系统，开始测试；
S7、加载配置检测步骤文件，通过JSON反射成对象数组；
S8、加载配置的can协议文件，解析电流帧ID与其解析方式，并启动CAN数据监听；
S9、启动工况机，开始测试，上位机监听CAN总线上传出的电流与电压数据；
S10、上位机对数据进行计算，判断是否与预先制定检测步骤一致；
S11、上位机计算电流与电压对应关系，形成针对这一个电池的电流与电压对应关系表；
S12、上位机判断检测步骤完成后，通过CAN总线将电池的电流与电压对应关系表写入电池BMS。
优选的，在S10中，在判断是否与预先制定检测步骤一致，具体步骤如下：
步骤(1)、通过CAN总线监听，并清空队列B中数据，获取Can总线数据并解析出电流数据；
步骤(2)、i阶段是否是阶段1，若不是，则给出错误提示，流程结束；
步骤(3)、通过电流采集帧ID判断电流数据，若不是，则重复步骤(1)；
步骤(4)、计算电流均值作为该阶段的电流工况值，保存计算电流均值到内存队列C中；
步骤(5)、比较该阶段的工况值与标准工况值是否在校准误差范围内以及工况值与上个阶段计算电流均值是否在变化范围内，若存在误差，则重复步骤(1)；
步骤(6)、若正常，则进入下一阶段，清空队列B中数据，并判断是否执行完所有阶段。
优选的，在S11中，计算电流与电压对应关系，具体如下：
(1)、启动电流标定；
(2)、轮询队列C中的数据；
(3)、通过内存队列A中存储的电流，电压对应关系，计算出队列C中的电流均值对应的电压值并存储到内存队列D中；
(4)、判断是否轮询完成，若没有完成，则重复步骤(1)；
(5)、通过BMS确定CAN总线交互协议，把内存队列D中的数据下发到CAN总线上；
(6)、清空队列A,B,C,D中的数据。
优选的，在S3中，以JSON格式进行配置，配置内容包括：标准工况值、工况波动区间、校正误差、采集条数、与上个工况值的变化范围。
本发明提出的一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法，有益效果在于：
1、校准后的电池，电流采集更加精准。
2、能够使用低成本的霍尔传感器，降低电池成本。
3、通过可灵活配置检测步骤的方式，可以兼容市面上的所有电池。
4、通过可灵活配置检测步骤的方式，降低操作人员技能要求。
附图说明
图1为本发明提出的一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法的系统图。
图2为本发明提出的一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法，具体步骤如下：
S1、BMS与上位机通过CAN总线进行连接，BMS与工况机建立连接；
S2、制定检测步骤，检测步骤见下表：
S3、上位机系统配置检测步骤，以JSON格式进行配置，并以文件形式进行保存，配置内容包括：标准工况值、工况波动区间、校正误差、采集条数、与上个工况值的变化范围。见下表：
S4、根据工况机内的霍尔传感器提供起始点的电流，电压和结束点的电流，电压，建立线性曲线，上位机通过建立线性曲线和根据配置的工况流程，计算出配置的工况值对应的电压值并存到内存队列A中，如下：
S5、与BMS确定CAN总线交互协议，协议如下：
S6、按照检测步骤配置工况机，并运行上位机系统，开始测试；
S7、加载配置检测步骤文件，通过JSON反射成对象数组，格式如下：
S8、加载配置的can协议文件，解析电流帧ID与其解析方式，并启动CAN数据监听；
S9、启动工况机，开始测试，上位机监听CAN总线上传出的电流与电压数据；
S10、上位机对数据进行计算，判断是否与预先制定检测步骤一致；
S11、上位机计算电流与电压对应关系，形成针对这一个电池的电流与电压对应关系表；
S12、上位机判断检测步骤完成后，通过CAN总线将电池的电流与电压对应关系表写入电池BMS。
在S10中，在判断是否与预先制定检测步骤一致，具体步骤如下：
步骤(1)、通过CAN总线监听，并清空队列B中数据，获取Can总线数据并解析出电流数据；
步骤(2)、i阶段是否是阶段1，若不是，则给出错误提示，流程结束；
步骤(3)、通过电流采集帧ID判断电流数据，若不是，则重复步骤(1)；
步骤(4)、计算电流均值作为该阶段的电流工况值，保存计算电流均值到内存队列C中；
步骤(5)、比较该阶段的工况值与标准工况值是否在校准误差范围内以及工况值与上个阶段计算电流均值是否在变化范围内，若存在误差，则重复步骤(1)；
步骤(6)、若正常，则进入下一阶段，清空队列B中数据，并判断是否执行完所有阶段。
在S11中，计算电流与电压对应关系，具体如下：
(1)、启动电流标定；
(2)、轮询队列C中的数据；
(3)、通过内存队列A中存储的电流，电压对应关系，计算出队列C中的电流均值对应的电压值并存储到内存队列D中；
(4)、判断是否轮询完成，若没有完成，则重复步骤(1)；
(5)、通过BMS确定CAN总线交互协议，把内存队列D中的数据下发到CAN总线上；
(6)、清空队列A,B,C,D中的数据。
由上可知，该电池电流校准方法通过一个可灵活配置检测步骤的上位机系统，配合电池测试仪器，基于CAN总线通信技术监听电池状态信息，计算得出该霍尔电流传感器下的电池电流与电压对应关系，最后通过标定技术实现对BMS进行电池电流与电压对应关系重新标定，解决霍尔电流传感器采集电流不一致性，从而帮助BMS实现电池电流高精度的采集的方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种可灵活配置检测步骤的电池电流校准方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1、BMS与上位机通过CAN总线进行连接，BMS与工况机建立连接；
S2、制定检测步骤；
S3、上位机系统配置检测步骤，以JSON格式进行配置，并以文件形式进行保存，以JSON格式进行配置，配置内容包括：标准工况值、工况波动区间、校正误差、采集条数、与上个工况值的变化范围；
S4、根据工况机内的霍尔传感器提供起始点的电流、电压和结束点的电流、电压，建立线性曲线，上位机通过建立线性曲线和根据配置的工况流程，计算出配置的工况值对应的电压值并存到内存队列A中；
S5、与BMS确定CAN总线交互协议；
S6、按照检测步骤配置工况机，并运行上位机系统，开始测试；
S7、加载配置检测步骤文件，通过JSON反射成对象数组；
S8、加载配置的CAN协议文件，解析电流帧ID与其解析方式，并启动CAN数据监听；
S9、启动工况机，开始测试，上位机监听CAN总线上传出的电流与电压数据；
S10、上位机对数据进行计算，判断是否与预先制定检测步骤一致，具体步骤如下：
步骤(1)、通过CAN总线监听，并清空队列B中数据，获取CAN总线数据并解析出电流数据；
步骤(2)、通过电流采集帧ID判断电流数据，若不是，则重复步骤(1)；若是，比较当前电流值是否在当前阶段的工况波动区间内，若不是，则进入步骤(3)，若是，保存当前电流到队列B中，当队列B中电流条数满足采集条数，则进入步骤(4)；
步骤(3)、当前阶段是否是首次阶段，若不是，则给出错误提示，流程结束；
步骤(4)、计算电流均值作为阶段的电流工况值，保存计算电流均值到内存队列C中；
步骤(5)、比较该阶段的工况值与标准工况值是否在校准误差范围内以及工况值与上个阶段计算电流均值是否在变化范围内，若存在误差，则重复步骤(1)；
步骤(6)、若正常，则进入下一阶段，清空队列B中数据，并判断是否执行完所有阶段；
S11、上位机计算电流与电压对应关系，形成针对这一个电池的电流与电压对应关系表，具体如下：
(1)、启动电流标定；
(2)、轮询队列C中的数据；
(3)、通过内存队列A中存储的电流、电压对应关系，计算出队列C中的电流均值对应的电压值并存储到内存队列D中；
(4)、判断是否轮询完成，若没有完成，则重复S11中的步骤(2)；
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